基于多元线性回归的辽宁省中熟玉米品种产量相关性分析

李永军，崔雪艳，张健，陈岩

（辽宁省沙地治理与利用研究所，辽宁阜新123000）

随着科技与经济的高速发展，我国对玉米的需求量也在逐年增加，单产仍然是玉米育种者追求的重要目标。在玉米育种中，有必要研究主要农艺性状及其与产量的相关性，明确影响产量的主要因素，并为选择优良杂交种提供依据。辽宁省是我国春季玉米的主产区，不仅是商品粮生产基地，还是玉米杂交育种和种子生产的重要中心。辽宁省辽阔的地区以及辽河平原和辽东半岛复杂的气候造就了当地中熟、中晚熟玉米品种大面积种植的格局。笔者对2019年辽宁省玉米试验区中熟组玉米杂交种主要农艺性状与产量间的相关性进行分析，为玉米农艺性状的选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为2019年参加辽宁省中熟玉米区域试验种植的9个玉米新品种：阜1315、抚801、SKW-66、KY815、佳昌610、BS932、丹6121、铁164、铁409。

1.2 试验方法

玉米种植密度为60 000～67 500株/hm2。各试点按2019年辽宁省玉米区试方案执行，采用随机区组排列，3次重复，5行区，6 m行长，每小区实收中间3行计算产量。根据各点上报数据进行试验综合评价合格后，求各品种主要性状的算术平均值。研究选取的8个主要农艺性状分别为穗长（cm）、穗粗（cm）、秃尖长（cm）、行粒数（粒/行）、百粒重（g）、空秆率（%）、倒折率（%）和出籽率（%）。

按多元线性回归理论要求，将9个玉米杂交组合的产量与8个相关农艺性状进行回归分析，并采用t检验进行显著性检验。数据分析采用Excel和R version 3.5.0软件处理。

2 结果与分析

2.1 数据标准化

由于考察指标的量纲不一致，需对原始数据做初始化处理，使之无量纲化，标准化处理后的结果见表1。

表1 原始数据标准化结果

2.2 多元线性回归分析

2.2.1 模型建立。为考察不同玉米杂交品种产量与农艺性状间的依存关系，需要建立多元线性回归模型。

其中，y代表产量，X1代表百粒重，X2代表行粒数，X3代表出籽率，X4代表空秆率，X5代表穗长，X6代表秃尖长，X7代表穗粗，X8代表倒折率，当得到n组观测数据（X1，X2，…，X8，yi）（i=1，2，…，n），可将线性回归模型表示为：

将其写成矩阵形式为：Y=Xβ+ε，通常X称为设计阵，β为回归系数向量。

2.2.2 模型求解。利用表1数据求参考因素，结果见表2。从表2可见，在所选取的8个主要农艺性状中，百粒重、行粒数、出籽率、空秆率、穗长等因素对产量有显著影响，与产量的关系较密切。

表2 多元线性回归参数估计结果

2.2.3 相关分析。通过计算产量以及8个主要农艺性状两两变量间的相关系数发现，不同性状与产量的关联度大小为：百粒重＞行粒数＞出籽率＞空秆率＞穗长＞秃尖长＞穗粗＞倒折率。首先是百粒重，其与产量的关联度在0.9以上；其次是行粒数和出籽率，这2个性状与产量的关联度在0.8～0.9；再次是空秆率和穗长，这2个性状与产量的关联度在0.8左右；最后是秃尖长、穗粗和倒折率，其与产量的关联度均小于0.8（表3）。

表3 各品种玉米产量与不同性状的相关系数

3 结论与讨论

该研究选取2019年参加辽宁省中熟玉米区域试验的9个杂交组合进行主要农艺性状的多元线性回归分析，结果表明，辽宁省中熟玉米品种与产量密切相关的农艺性状是百粒重、行粒数、出籽率、空秆率和穗长等；百粒重和行粒数是辽宁省中熟玉米杂交种选育的主要影响因素。说明在选育中熟玉米品种时，要在保证适当百粒重和果穗长度的前提下，注重选育出籽率高、空秆率低的品种。在高产玉米品种选育中应增强抗倒性、降低空秆率、提高出籽率，适当增加百粒重和穗粗，降低穗位高。